内視鏡装置
【課題】感度ムラ補正や欠陥画素補正等の補正パラメータを用いる画像の補正手段を内視鏡が有する内視鏡装置において、新たなデバイスや信号線の追加を行なうことなく、既存のＩ／Ｆを利用して、補正パラメータの記録が可能な内視鏡装置を提供する。
【解決手段】画像の補正手段および補正パラメータの記憶手段を有する内視鏡と、制御装置と、補正パラメータの生成手段とを有し、制御装置による指示に応じて、生成手段が生成した補正パラメータを、補正手段によって記憶手段に書き込むことにより、前記課題を解決する。
【解決手段】画像の補正手段および補正パラメータの記憶手段を有する内視鏡と、制御装置と、補正パラメータの生成手段とを有し、制御装置による指示に応じて、生成手段が生成した補正パラメータを、補正手段によって記憶手段に書き込むことにより、前記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、（固体）撮像素子を用いて画像を撮影する内視鏡装置の技術分野に属し、詳しくは、内視鏡において画像の補正を行なうことができ、かつ、補正を行なう補正パラメータの記録や更新も容易に行なうことができる内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体に病変部が有るか、どの程度、病変部が進行しているかの診断などに、内視鏡（電子内視鏡）が使用されている。
内視鏡では、生体の一部に光を照射して、反射してくる光をＣＣＤセンサ等の撮像素子で撮影して、撮影した画像をディスプレイに表示することにより、生体表面の色、明るさ、構造等の変化を観察し、その観察によって医師が病変部の状態を判断する。
【０００３】
周知のように、画像を撮影する撮像素子は、画像を撮影する画素（光量の測定点）を二次元的に配列してなるものである。
ここで、撮像素子の各画素は、完全に均一な特性を有するものではなく、例えば、画素毎に、感度のバラツキ（感度ムラ）等を有する。また、撮像素子の画素の中には、撮像した画像（入射光量）に応じた適正な信号を出力することができない、いわゆる欠陥画素も存在する。さらに、撮像素子が出力する画像のＲ、ＧおよびＢの各色のバランス（いわゆるホワイトバランス）が不適性な場合も有る。
【０００４】
このような撮像素子の特性のバラツキ（個体バラツキ）を有する状態で画像を撮影しても、適正な画像を得ることはできない。特に、医療用の用途に用いられる内視鏡では、不適正な画像での診断は、診断ミス等にも繋がる重大な問題となる。
そのため、内視鏡装置では、撮像素子で撮影した画像に、感度ムラ補正、欠陥画素補正、ホワイトバランスの調整などの補正を行って、個々の画素の個体バラツキ等に起因する画質劣化の無い、適正な画像を出力できるようにしている。
また、従来は、このような画像の補正は、内視鏡が撮影した画像を処理して表示装置に表示させるプロセッサ装置で行なっているが、内視鏡において撮影した画像の補正を行なって、プロセッサ装置に出力する装置も、各種、提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、湾曲部の湾曲や吸引／吸水等を行なう内視鏡の操作部に、感度ムラの補正を行なう回路、欠陥画素を補正する回路、および、暗電流補正（オフセット補正）を行なう回路を設けた内視鏡装置が記載されている。
また、特許文献２には、プロセッサ装置と接続するための内視鏡のコネクタに、ホワイトバランス調整などの画像補正を行なうＤＳＰ（Digital Signal Processor）や、ＤＳＰでの画像補正に用いる補正パラメータを記憶する記憶手段を設けた内視鏡装置が記載されている。
さらに、特許文献３には、同じく内視鏡のコネクタに、画像をＲＧＢからＹＣＣに変換し、かつ、変換時に色調や輝度の補正を行い、あるいはさらに、ガンマ補正やホワイトバランス調整を行なう信号処理回路や、信号処理回路での画像補正に用いる補正パラメータを記憶する記憶手段を設けた内視鏡装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１１７７０２号公報
【特許文献２】特開２００３−１５３８５９号公報
【特許文献３】特開２００６−２１２３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらの特許文献にも記載されるように、感度ムラ補正やホワイトバランス調整は、一例として、予め各画素毎に補正用のパラメータ（補正パラメータ）を算出して記憶しておき、撮影した画像に対して、各画素毎に、この補正パラメータを用いて画像を補正（画像を処理）することによって行う。
また、欠陥画素補正は、予め欠陥画素を検出して記憶しておき、撮影した画像に対して、各欠陥画素を、周囲の画素の画像データを用いて補完することによって行う。
【０００８】
従って、内視鏡において、このような補正を行なう場合には、補正パラメータを内視鏡が有するメモリに記憶させる（書き込む）必要がある。
また、画素毎の感度ムラや欠陥画素など、内視鏡に用いられるＣＣＤセンサ等の撮像素子の個体バラツキは、経時によって変化する場合も有る。このような経時変化が生じた場合にも、安定して適正な内視鏡画像を撮影するためには、補正パラメータの再算出や欠陥画素の再検出など、補正パラメータの更新いわゆる内視鏡の較正（キャリブレーション）を行うのが好ましい。
【０００９】
特許文献１や特許文献３に記載される内視鏡装置では、このような補正パラメータの記憶や更新は、全く考慮されていない。
他方、特許文献２に記載される、内視鏡装置では、画像補正を行なうＤＳＰが組み込まれる内視鏡のコネクタに、ホワイトバランス調整の補正パラメータを訂正する手段も組み込まれている。しかしながら、特許文献２に記載される構成では、補正パラメータの訂正のために、画像補正を行なうＤＳＰやメモリ以外に、ＣＣＤセンサや光源、画像解析手段等をコネクタに設ける必要がある。そのため、コネクタが大型化し、また、装置が高価になってしまう。
【００１０】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、撮像素子によって画像を撮影して診断を行なうための内視鏡装置において、内視鏡で感度ムラ補正や欠陥画素補正等の補正パラメータを用いる画像補正を行なった画像を出力することができ、かつ、画像補正を行なうデバイスやメモリ以外に、新たなデバイスや信号線、コネクタ等を設けることなく、容易に、内視鏡に補正パラメータを記憶させることができ、また、内視鏡の経時変化等が生じた場合にも、必要に応じて、容易に、補正パラメータの更新を行なうことができる内視鏡装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の内視鏡装置は、撮像素子によって画像を撮影する内視鏡と、この内視鏡に接続される制御装置と、前記撮像素子が撮影した画像を補正するための補正パラメータを生成するパラメータ生成手段とを有し、前記内視鏡が、前記補正パラメータを用いて前記撮像素子が撮影した画像の補正を行なう補正手段、および、前記補正パラメータを記憶する記憶手段を有し、前記制御装置による指示に応じて、前記パラメータ生成手段が補正パラメータを生成し、この生成した補正パラメータを、前記補正手段によって前記記憶手段に記録することを特徴とする内視鏡装置を提供する。
【００１２】
このような本発明の内視鏡装置において、前記制御装置が、前記パラメータ生成手段を有するのが好ましく、この際において、前記補正手段が補正した画像を内視鏡から外部装置に出力するための画像信号線が、前記制御装置に接続されており、この画像信号線を用いて、前記制御装置から補正手段に補正パラメータを供給し、補正手段が、この補正パラメータを記憶手段に記録するのが好ましい。
もしくは、前記補正手段が、前記パラメータ生成手段を有するのが好ましい。
さらに、前記補正手段が、プログラムが書き換え可能な論理デバイスによって構成されるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成を有する本発明の内視鏡装置によれば、画像補正を行なう補正手段と補正パラメータを記憶する記憶手段以外のデバイスや、信号線やコネクタ等を追加する必要なく、容易に、補正パラメータを内視鏡の記憶手段に記憶させて（書き込みして）、内視鏡において、感度ムラ補正や欠陥画素補正などの補正パラメータを用いる画像補正を行なうことができ、さらに、内視鏡の経時変化等が生じた場合にも、容易に、補正パラメータの更新を行なうことができる。
そのため、本発明によれば、内視鏡の大型化やコスト高を招くことなく、適正な補正パラメータによって画像補正を行なった画像を、内視鏡から、安定して出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の内視鏡装置の一例を概念的に示す図である。
【図２】（Ａ）は、内視鏡のスコープ部の構成を概念的に示すブロック図、（Ｂ）は、同ビデオコネクタの構成を概念的に示すブロック図である。
【図３】図１に示す内視鏡装置を構成を概念的に示すブロック図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の内視鏡装置の作用を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の内視鏡装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００１６】
図１に、本発明の内視鏡装置の一例を概念的に示す。
図１に示す内視鏡装置１０は、一例として、内視鏡１２と、内視鏡１２が撮影した画像の処理等を行なうプロセッサ装置１４と、内視鏡での撮影（観察）を行なうための照明光を供給する光源装置１６と、内視鏡が撮影した画像を表示する表示装置１８と、各種の指示等を入力するための入力装置２０とを有する。
図示例の内視鏡装置１０においては、一例として、プロセッサ装置１４が本発明における制御装置として作用し、また、パラメータ生成手段を有する。
【００１７】
図１に示すように、内視鏡１２は、通常の内視鏡と同様、挿入部２６と、操作部２８と、ユニバーサルコード３０と、コネクタ３２と、ビデオコネクタ３６とを有するものである。また、通常の内視鏡と同様、挿入部２６は、基端側の長尺な軟性部３８と、ＣＣＤセンサ４８等が配置される先端のスコープ部（内視鏡先端部）４２と、軟性部３８とスコープ部４２との間の湾曲部（アングル部）４０とを有し、さらに、操作部２８には、湾曲部４０を湾曲させる、操作ノブ２８ａ等が設けられる。
【００１８】
図２（Ａ）に、スコープ部４２の構成をブロック図で概念的に示す。
図２（Ａ）に示すように、スコープ部４２には、撮像レンズ４６、ＣＣＤセンサ（（固体）撮像素子）４８、照明用レンズ５０、および、光ガイド５２が配置される。
なお、図示は省略するが、スコープ部４２には、鉗子等の各種の処置具を挿通するための鉗子チャンネルおよび鉗子口、吸引、送気、送水等を行うための送気／送水チャンネルおよび送気／送水口等も設けられる。鉗子チャンネルは、湾曲部４０および軟性部３８を通って操作部２８に設けられる鉗子挿入口に連通し、送気／送水チャンネルは、湾曲部４０、軟性部３８、操作部２８、およびユニバーサルコード３０を通って、コネクタ３２の吸引手段、送気手段、送水手段との接続部に連通する。
【００１９】
光ガイド５２は、湾曲部４０、軟性部３８、操作部２８、およびユニバーサルコード３０を通って、光源装置１６に接続されるコネクタ３２まで挿通されている。
後述する光源装置１６が照射した照明光は、コネクタ３２から光ガイド５２に入射して、光ガイド５２によって伝搬されて、スコープ部４２において、光ガイド５２の先端部から照明用レンズ５０に入射して、照明用レンズ５０によって観察部位に照射される。
【００２０】
また、照明光が照射された観察部位の画像は、撮像レンズ４６によってＣＣＤセンサ４８の受光面に結像される。
ＣＣＤセンサ４８の出力信号は、信号線によって、スコープ部４２から湾曲部４０、軟性部３８、操作部２８、ユニバーサルコード３０、およびコネクタ３２を通ってビデオコネクタ３６（後述するＡＦＥ基板５６）に送られる。
【００２１】
内視鏡１２は、通常の観察時（診断時）には、ビデオコネクタ３６をプロセッサ装置１４の接続部１４ａに、コネクタ３２を光源装置１６の接続部１６ａに、それぞれ接続して、使用される。
なお、コネクタ３２には、通常の内視鏡と同様、さらに、観察部位の吸引や送気を行なう吸引手段や送気手段、観察部位に水を噴射するための吸水手段等が接続される。
【００２２】
図２（Ｂ）に、ビデオコネクタ３６の構成をブロック図で概念的に示す。
内視鏡１２のビデオコネクタ３６には、制御基板５４およびＡＦＥ（Analog Front End）基板５６が配置される。
制御基板５４は、内視鏡１２の制御を行なうものであり、内視鏡１２の制御を行なう制御部（ＣＰＵ）５８が配置される。また、ＡＦＥ基板５６には、画像補正部６０およびメモリ６２が配置される。
【００２３】
本発明の内視鏡装置１０では、内視鏡１２において、感度ムラ補正や欠陥画素補正などのＣＣＤセンサ４８の特性バラツキに関連する画像の補正を行なう。
画像補正部６０は、補正パラメータを用いて、これらの画像補正を行なうものであり、好ましくは、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)などの、プログラムが書き換え可能な論理デバイス(いわゆるProgrammable Logic Device)で構成される。
メモリ６２は、画像補正部６０で画像補正を行なうための、補正パラメータを記憶するものである。メモリ６２は、データの書き換えが可能なものであれば、ＥＥＰＲＯＭやＤＲＡＤ公知のメモリ（記憶手段）が、各種、利用可能である。また、メモリ６２は、揮発性でも不揮発性でもよいが、揮発性のメモリを用いる場合には、内視鏡を起動する毎に、後述する補正パラメータの生成および書き込みを行なう必要がある。
【００２４】
内視鏡１２において、画像補正部６０で施す画像補正には、特に限定はなく、各種の画像補正（画像処理）が例示される。
一例として、感度ムラ補正（感度バラツキ補正（ゲインムラ補正））、オフセット補正、欠陥画素補正、ホワイトバランス調整、色相彩度補正、および、ガンマ補正（階調補正）などの１以上が例示される。特に、感度ムラ補正およびオフセット補正は、好適に例示される。
画像補正部６０における各補正は、いずれも、予め生成してメモリ６２に記憶しておいた補正パラメータ等を用いて、画像データを処理する、公知の方法で行えばよい。例えば、感度ムラ補正であれば、各画素の画像データに、対応する感度ムラ補正パラメータを乗算すればよい。また、オフセット補正であれば、各画素の画像データから、対応するオフセット補正パラメータを減算すればよい。さらに、欠陥画素補正であれば、補正パラメータとして記憶されている欠陥画素に対して、周辺画素を用いた補完を行なえばよい。
さらに、実施する画像補正の種類によっては、必要に応じて、メモリ６２に、特殊光観察と白色光観察とで、それぞれに対応する補正パラメータを記憶しておき、画像補正部６０が、観察光に応じた補正パラメータを用いて、画像補正を行なうようにしてもよい。
【００２５】
メモリ６２に記憶される補正パラメータは、必要に応じて、任意のタイミングで更新してもよい（任意のタイミングで内視鏡１２の較正を行なってもよい）。内視鏡１２の較正は、公知の方法で行なえばよい。
また、後述するような、補正パラメータを生成してメモリ６２に書き込むためパーソナルコンピュータや専用の装置を用いて、工場出荷時などに、補正パラメータを生成して、内視鏡１２のメモリ５８等に供給／記憶してもよい。
あるいは、起動時、１日１回、１週間に１回等、所定の間隔で更新するようにしてもよい。
【００２６】
なお、図示は省略するが、ＡＦＥ基板５６には、画像補正部６０およびメモリ６２以外にも、相関二重サンプリング回路、アンプ、Ａ／Ｄ変換器等が配置されてもよい。
ＣＣＤセンサ４８の出力信号は、まず、相関二重サンプリング回路で処理されてノイズを除去され、アンプで増幅されて、Ａ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換された後に、画像補正部６０に供給される。
【００２７】
図示例の内視鏡装置１０においては、ビデオコネクタ３６がプロセッサ装置１４の接続部１４ａに接続されると、制御部５８はＲＳ２３２ＣなどのシリアルＩ／Ｆ（インターフェイス）５９によって、プロセッサ装置１４に接続される。
また、画像補正部６０には、外部の装置に画像を出力するための画像信号線（例えば、パラレルのバス）６０ａが接続されており、ビデオコネクタ３６がプロセッサ装置１４の接続部１４ａに接続されると、パラレルのＩ／Ｆによってプロセッサ装置１４と画像補正部６０とが接続される。
【００２８】
なお、図示例の装置は、内視鏡１２のビデオコネクタ３６に、制御基板５４およびＡＦＥ基板５６を有しているが、本発明は、これに限定はされない。
例えば、可能であれば、スコープ部４２に制御基板５４およびＡＦＥ基板５６の少なくとも一方を配置してもよい。また、光源装置１６と接続されるコネクタ３２に、制御基板５４およびＡＦＥ基板５６の少なくとも一方を配置してもよい。さらに、操作部２８に、制御基板５４およびＡＦＥ基板５６の少なくとも一方を配置してもよい。
【００２９】
内視鏡装置１０においては、前述のように、内視鏡１２は、通常の観察時（診断時）には、ビデオコネクタ３６をプロセッサ装置１４の接続部１４ａに、コネクタ３２を光源装置１６の接続部１６ａに、それぞれ接続して、使用される。
図３に、内視鏡装置１０の構成をブロック図で概念的に示す。
【００３０】
光源装置１６は、内視鏡１２による観察を行なうための照明光を照射する、公知の照明装置である。図３に示すように、図示例の光源装置１６は、通常観察を行なうための白色光発生部６３に加えて、狭帯域観察を行なうための狭帯域光発生部６４を有する。
なお、本発明において、光源装置１６は、この構成に限定はされず、白色光発生部６３のみを有するものであってもよく、狭帯域光発生部６４に変えて、あるいは狭帯域光発生部６４に加えて、赤外光を発生する赤外光発生部など、狭帯域光観察以外の特殊光観察を行なうための観察光の発生部を有してもよい。
【００３１】
白色光発生部６３が発生した白色光は光ガイド６３ａによって、他方、狭帯域光発生部６４が発生した狭帯域光は光ガイド６４ｂによって、共に、接続部１６ａに伝搬される。
両観察光は、共に、接続部１６ａに内視鏡１２のコネクタ３２が接続されることによって、接続部１６ａから、内視鏡１２の光ガイド５２に伝搬され、さらに光ガイド５２によってスコープ部４２まで伝搬されて、観察光レンズ５０から観察部位に照射される。
【００３２】
プロセッサ装置１４は、内視鏡１２が撮影した画像に所定の処理を施して、表示装置１８に表示させるものであり、画像処理部６８と、条件設定部７０と、制御部７４とを有して構成される。
ＣＣＤセンサ４８が撮影した画像（画像データ）は、ビデオコネクタ３６の画像補正部６０で画像補正を行なわれた後に、画像信号線６０ａによってプロセッサ装置１４に供給され、プロセッサ装置１４（画像処理部６８）において、各種の画像処理を施された後、表示装置１８に表示される。
なお、プロセッサ装置１４および光源装置１６は、図示した部位以外にも、記憶装置や電源装置など、公知の内視鏡装置のプロセッサ装置および光源装置が有する各種の部位を有してもよいのは、もちろんである。
【００３３】
制御部７４は、プロセッサ装置１４の制御、および、内視鏡装置１０の全体の制御を行なう部位である。
【００３４】
画像処理部６８は、内視鏡１２が撮影した画像に、入力装置２０によって入力された指示に応じた処理等、各種の画像処理を行なって、表示装置１８による表示用の画像（画像データ）とするものである。
なお、画像処理部６８で行なう画像処理には、特に限定はなく、ノイズ除去、輪郭強調（シャープネス処理）等の公知の画像処理が、各種、利用可能である。また、これらの画像処理は、いずれも、内視鏡装置で行なわれている公知の方法で行なえばよい。
【００３５】
条件設定部７０は、ビデオコネクタ３６の画像補正部６０で行なう画像補正に用いる補正パラメータ（画像補正条件）の生成や欠陥画素の検出、画像処理部６８における画像処理条件等を設定するものである。
なお、本発明において、画像処理部６８における画像処理条件の設定や、内視鏡１０の画像補正部６０における補正パラメータの生成、欠陥画素の検出等は、実施する処理に応じて、公知の方法で行なえばよい。
条件設定部７０が設定した、画像補正部６０での画像補正に用いる補正パラメータは、内視鏡１２の画像補正部６０に送られ、画像補正部６０によってメモリ６２に書き込まれる（更新される）。
【００３６】
以下、補正パラメータの生成およびメモリ６２への書き込みについて説明することにより、本発明の内視鏡装置１０について、より詳細に説明する。
【００３７】
補正パラメータを生成する際（内視鏡の較正を行なう際）には、まず、補正パラメータを生成するための補正用画像を作成する。
【００３８】
入力装置２０などによって、補正パラメータの生成指示（内視鏡１２の較正を行なう指示）が出されたら、制御手段７４が、表示装置１８に、補正用画像を作成するための撮影を行なう旨の指示を表示する。
補正用画像は、一例として、内視鏡１２によって、白色の被写体などの一様濃度の被写体等を撮影することで作成される。
補正用画像の作成のために内視鏡１２で撮影された画像は、条件設定部７０に供給され、後述する処理が行なわれる。なお、この際には、撮影された画像（画像データ）は、画像補正部６０では何の処理もされることなく、画像信号線６０ａによってプロセッサ装置１４に送られ、条件設定部７０に供給される。
【００３９】
なお、この補正用画像を作成するための撮影に先立ち、あるいは、後で、オフセット補正用の補正パラメータを生成するために、スコープ部４２を完全に遮光した状態で撮影を行い、この画像を条件設定部７０に供給して、オフセット補正パラメータ（offset）を生成してもよい。オフセット補正パラメータの生成は、公知の方法によれば良い。
【００４０】
ここで、補正用画像は、１画像（１フレーム）から作成してもよいが、適宜、設定された所定枚数（所定フレーム数）の画像を取り込み、条件設定部７２において加算平均することで補正用画像を作成するのが好ましい。
【００４１】
補正用画像を取得（作成）した条件設定部７２は、この補正用画像を解析して、内視鏡１２の画像補正部６０で画像補正を行なうための、補正パラメータを生成する。
補正パラメータの生成方法には、特に限定はなく、画像補正部６０が実施する画像補正に応じた、公知の方法で生成すればよい。
【００４２】
例えば、ホワイトバランス調整用の補正パラメータであれば、補正用画像において、例えば、Ｇ画像を基準にして、白色の画像が得られるようにＲ画像およびＢ画像を補正する（Ｇ画像に対して、ＲおよびＢ画像のバランスを取る）ための補正係数を、各画素画素に算出して、補正パラメータとすればよい。
感度ムラ補正用の補正パラメータであれば、任意の領域（全画素を含む）の平均値を算出して、補正用画像において、乗算することで、画素値が平均値と同じ値となるような補正係数を、各画素に算出して、補正パラメータとすればよい。
欠陥画素補正用の補正パラメータであれば、補正用画像の平均値を算出し、この平均値に対して、所定の閾値以上、値が異なる画素を欠陥画素として検出し、検出した欠陥画素の位置を、補正パラメータとすればよい。
また、オフセット補正（暗時補正）の補正パラメータであれば、スコープ部４２を遮光した状態で撮影した画像を、オフセット補正用の補正パラメータとすればよい。
【００４３】
条件設定部７０が補正パラメータを生成したら、補正パラメータを内視鏡１２に供給し、メモリ６２に書き込む（記憶させる）。
図示例の内視鏡装置１０において、この補正パラメータのメモリ６２への書き込みは、画像補正部６０を介して、図４（Ａ）に概念的に示されるように行なわれる。なお、図４において、実線は補正パラメータの流れを示し、破線は制御信号の流れを示す。
【００４４】
条件設定部７０が補正パラメータを作成したら、プロセッサ装置１４（制御部７４）は、内視鏡１２のビデオコネクタ３６（制御基板５４）に配置される制御部５８に、補正パラメータの書き込みの開始を指示する信号を出力する。
この信号を受けた制御部５８は、画像補正部６０に、プロセッサ装置１４から、補正パラメータを受け取る事を指示する信号を出す。画像補正部６０は、通常は、画像信号線６０ａから外部装置への画像出力のみを行なうが、この指示を受けた画像補正部６０は、自身を外部装置からのデータを受け取り可能な状態にすると共に、画像信号線６０ａのＩ／Ｆを、外部装置からのデータの転送が可能な状態にする。
【００４５】
画像補正部６０が補正パラメータを受け取り可能な状態になると、プロセッサ装置１４から、画像補正部６０に補正パラメータが転送される。
また、画像補正部６０は、送られた補正パラメータを、メモリ６２の所定の領域に書き込む。
【００４６】
画像補正部６０が、全ての補正パラメータをメモリ６２に書き込むと（補正パラメータの更新が終了すると）、内視鏡１２への補正パラメータの書き込み（あるいは較正）が終了する。
従って、内視鏡１２の画像補正部６０は、これ以降は、メモリ６２に書き込まれた補正パラメータを用いて、ＣＣＤセンサ４８が撮影した画像の補正を行なう。
【００４７】
以上の説明より明らかなように、本発明の内視鏡装置１０によれば、内視鏡が有するメモリ６２に、容易に、補正パラメータの書き込みを行なうことができるので、内視鏡１２で感度ムラ補正や欠陥画素補正等の、ＣＣＤセンサ４８の特性バラツキを補正する画像補正を行なった画像を出力することができ、しかも、画像補正を行なうための補正パラメータの更新すなわち内視鏡の較正も、必要に応じて、容易に行なうことができる。
さらに、内視鏡１２で画像補正を行なうのに必要な画像補正部６０（ＦＰＧＡ等）やメモリ６２以外に、新たなデバイスや信号線、コネクタ、Ｉ／Ｆ等を追加することなく、内視鏡が本来より有する接続を利用して、補正パラメータの記録や更新を行なう。そのため、内視鏡１２のコストアップや構成部位の大型化等も生じず、しかも、補正パラメータの記録や更新のために、内視鏡１２の内部を開放する必要もない。
【００４８】
また、上述の例は、パラレルのバスである画像信号線６０ａを利用して、プロセッサ装置１４から画像補正部６０を利用してメモリ６２に補正パラメータを書き込むので、高速に補正パラメータの書き込みを行なうことができる。
【００４９】
図３および図４（Ａ）に示される例は、画像補正部６０が外部に補正済の画像を出力するための画像信号線６０ａを利用して、プロセッサ装置１４からの補正パラメータの転送を行なったが、本発明は、これに限定はされない。
すなわち、本発明は、画像補正部６０を介してメモリ６２に補正パラメータを書き込む構成であれば、既存の信号線やＩ／Ｆを利用した各種の構成が利用可能である。
【００５０】
一例として、図４（Ｂ）に示すように、制御部５８とプロセッサ装置１４との通信に用いられるシリアルＩ／Ｆ５９を利用して、プロセッサ装置１４から補正パラメータを転送するようにしてもよい。
すなわち、先と同様にして、プロセッサ装置１４の条件設定部７０が補正パラメータを作成したら、プロセッサ装置１４は、制御部５８に、補正パラメータを転送を開始する指示を出して、シリアルＩ／Ｆ５９によって制御部５８に補正パラメータを転送する。
また、制御部５８は、受け取った補正パラメータを画像補正部６０に送る。画像補正部６０は、送られた補正パラメータを、先と同様に、メモリ６２の所定の領域に書き込む。
【００５１】
あるいは、図４（Ｃ）に示すように、シリアルＩ／Ｆ５９を、制御部５８ではなく、画像補正部６０に接続して、プロセッサ装置１４から補正パラメータを転送するようにしてもよい。この際には、制御部５８とプロセッサ装置１４との通信は、画像補正部６０を介して行なう。
本例では、先と同様にして、プロセッサ装置１４の条件設定部７０が補正パラメータを作成したら、プロセッサ装置１４は、画像補正部６０を介して、制御部５８に、補正パラメータを転送する旨の指示を出す。次いで、プロセッサ装置１４は、シリアルＩ／Ｆ５９によって、画像補正部６０に、補正パラメータを転送する。
画像補正部６０は、送られた補正パラメータを、先と同様に、メモリ６２の所定の領域に書き込む。
【００５２】
以上の例は、プロセッサ装置１４（制御装置）が、補正パラメータの生成を行なっているが、本発明は、これに限定はされず、画像補正部６０で補正パラメータを生成して、画像補正部６０が、自身が生成した補正パラメータをメモリ６２に書き込む構成も、利用可能である。
この際には、プロセッサ装置１４は、表示装置１８への表示や制御のみを行なう。
【００５３】
図４（Ｄ）に、その一例を示す。
入力装置２０等によって、補正パラメータの更新指示が出されたら、プロセッサ装置１４は、補正パラメータの更新を行なう指示を制御部５８に出す。また、制御部５８は、画像補正部６０に、補正パラメータの更新を行なう旨を指示する。
その上で、先と同様に、表示装置１８への補正用画像作成のための撮影指示の表示等が行なわれ、補正用画像を作成するための撮影が行なわれる。
撮影された画像は、画像補正部６０に送られる。画像補正部６０は、先と同様に、例えば撮影された画像の加算平均して補正用画像を作成する。次いで、画像補正部６０は、作成した補正用画像を解析して、同様に、補正パラメータを生成する。
補正パラメータを生成した画像補正部６０は、生成した補正パラメータを、先と同様に、メモリ６２の所定の領域に書き込む。
【００５４】
以上の例は、内視鏡１２が撮影した画像の処理等を行なうプロセッサ装置１４が、本発明の制御装置となっていたが、本発明は、これに限定はされない。
例えば、プロセッサ装置１４とは別のコンピュータ（ＰＣ）を、内視鏡１２のビデオコネクタ３６やコネクタ３２が接続可能な構成にして、この装置が、前述の各例におけるプロセッサ装置１４と同様の作用や処理を行なうようにしてもよい。また、プロセッサ装置１４と同様の作用や処理を行なう、本発明における補正パラメータの生成等を行なう専用の制御装置であってもよい。
【００５５】
以上、本発明の内視鏡装置について説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
内視鏡を利用する医療現場等で、好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 内視鏡装置
１２ 内視鏡
１４ プロセッサ装置
１６ 光源装置
１８ 表示装置
２０ 入力装置
２６ 挿入部
２８ 操作部
３０ ユニバーサルコード
３２ コネクタ
３６ ビデオコネクタ
３８ 軟性部
４０ 湾曲部
４２ スコープ部
４６ 撮像レンズ
４８ ＣＣＤセンサ
５０ 照明用レンズ
５２ 光ガイド
５４ 制御基板
５６ ＡＦＥ基板
５８ 制御部
５９ シリアルＩ／Ｆ
６０ 画像補正部
６０ａ 画像信号線
６２ メモリ
６３ 白色光発生部
６４ 狭帯域光発生部
６８ 画像処理部
７０ 条件設定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、（固体）撮像素子を用いて画像を撮影する内視鏡装置の技術分野に属し、詳しくは、内視鏡において画像の補正を行なうことができ、かつ、補正を行なう補正パラメータの記録や更新も容易に行なうことができる内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体に病変部が有るか、どの程度、病変部が進行しているかの診断などに、内視鏡（電子内視鏡）が使用されている。
内視鏡では、生体の一部に光を照射して、反射してくる光をＣＣＤセンサ等の撮像素子で撮影して、撮影した画像をディスプレイに表示することにより、生体表面の色、明るさ、構造等の変化を観察し、その観察によって医師が病変部の状態を判断する。
【０００３】
周知のように、画像を撮影する撮像素子は、画像を撮影する画素（光量の測定点）を二次元的に配列してなるものである。
ここで、撮像素子の各画素は、完全に均一な特性を有するものではなく、例えば、画素毎に、感度のバラツキ（感度ムラ）等を有する。また、撮像素子の画素の中には、撮像した画像（入射光量）に応じた適正な信号を出力することができない、いわゆる欠陥画素も存在する。さらに、撮像素子が出力する画像のＲ、ＧおよびＢの各色のバランス（いわゆるホワイトバランス）が不適性な場合も有る。
【０００４】
このような撮像素子の特性のバラツキ（個体バラツキ）を有する状態で画像を撮影しても、適正な画像を得ることはできない。特に、医療用の用途に用いられる内視鏡では、不適正な画像での診断は、診断ミス等にも繋がる重大な問題となる。
そのため、内視鏡装置では、撮像素子で撮影した画像に、感度ムラ補正、欠陥画素補正、ホワイトバランスの調整などの補正を行って、個々の画素の個体バラツキ等に起因する画質劣化の無い、適正な画像を出力できるようにしている。
また、従来は、このような画像の補正は、内視鏡が撮影した画像を処理して表示装置に表示させるプロセッサ装置で行なっているが、内視鏡において撮影した画像の補正を行なって、プロセッサ装置に出力する装置も、各種、提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、湾曲部の湾曲や吸引／吸水等を行なう内視鏡の操作部に、感度ムラの補正を行なう回路、欠陥画素を補正する回路、および、暗電流補正（オフセット補正）を行なう回路を設けた内視鏡装置が記載されている。
また、特許文献２には、プロセッサ装置と接続するための内視鏡のコネクタに、ホワイトバランス調整などの画像補正を行なうＤＳＰ（Digital Signal Processor）や、ＤＳＰでの画像補正に用いる補正パラメータを記憶する記憶手段を設けた内視鏡装置が記載されている。
さらに、特許文献３には、同じく内視鏡のコネクタに、画像をＲＧＢからＹＣＣに変換し、かつ、変換時に色調や輝度の補正を行い、あるいはさらに、ガンマ補正やホワイトバランス調整を行なう信号処理回路や、信号処理回路での画像補正に用いる補正パラメータを記憶する記憶手段を設けた内視鏡装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１１７７０２号公報
【特許文献２】特開２００３−１５３８５９号公報
【特許文献３】特開２００６−２１２３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらの特許文献にも記載されるように、感度ムラ補正やホワイトバランス調整は、一例として、予め各画素毎に補正用のパラメータ（補正パラメータ）を算出して記憶しておき、撮影した画像に対して、各画素毎に、この補正パラメータを用いて画像を補正（画像を処理）することによって行う。
また、欠陥画素補正は、予め欠陥画素を検出して記憶しておき、撮影した画像に対して、各欠陥画素を、周囲の画素の画像データを用いて補完することによって行う。
【０００８】
従って、内視鏡において、このような補正を行なう場合には、補正パラメータを内視鏡が有するメモリに記憶させる（書き込む）必要がある。
また、画素毎の感度ムラや欠陥画素など、内視鏡に用いられるＣＣＤセンサ等の撮像素子の個体バラツキは、経時によって変化する場合も有る。このような経時変化が生じた場合にも、安定して適正な内視鏡画像を撮影するためには、補正パラメータの再算出や欠陥画素の再検出など、補正パラメータの更新いわゆる内視鏡の較正（キャリブレーション）を行うのが好ましい。
【０００９】
特許文献１や特許文献３に記載される内視鏡装置では、このような補正パラメータの記憶や更新は、全く考慮されていない。
他方、特許文献２に記載される、内視鏡装置では、画像補正を行なうＤＳＰが組み込まれる内視鏡のコネクタに、ホワイトバランス調整の補正パラメータを訂正する手段も組み込まれている。しかしながら、特許文献２に記載される構成では、補正パラメータの訂正のために、画像補正を行なうＤＳＰやメモリ以外に、ＣＣＤセンサや光源、画像解析手段等をコネクタに設ける必要がある。そのため、コネクタが大型化し、また、装置が高価になってしまう。
【００１０】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、撮像素子によって画像を撮影して診断を行なうための内視鏡装置において、内視鏡で感度ムラ補正や欠陥画素補正等の補正パラメータを用いる画像補正を行なった画像を出力することができ、かつ、画像補正を行なうデバイスやメモリ以外に、新たなデバイスや信号線、コネクタ等を設けることなく、容易に、内視鏡に補正パラメータを記憶させることができ、また、内視鏡の経時変化等が生じた場合にも、必要に応じて、容易に、補正パラメータの更新を行なうことができる内視鏡装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の内視鏡装置は、撮像素子によって画像を撮影する内視鏡と、この内視鏡に接続される制御装置と、前記撮像素子が撮影した画像を補正するための補正パラメータを生成するパラメータ生成手段とを有し、前記内視鏡が、前記補正パラメータを用いて前記撮像素子が撮影した画像の補正を行なう補正手段、および、前記補正パラメータを記憶する記憶手段を有し、前記制御装置による指示に応じて、前記パラメータ生成手段が補正パラメータを生成し、この生成した補正パラメータを、前記補正手段によって前記記憶手段に記録することを特徴とする内視鏡装置を提供する。
【００１２】
このような本発明の内視鏡装置において、前記制御装置が、前記パラメータ生成手段を有するのが好ましく、この際において、前記補正手段が補正した画像を内視鏡から外部装置に出力するための画像信号線が、前記制御装置に接続されており、この画像信号線を用いて、前記制御装置から補正手段に補正パラメータを供給し、補正手段が、この補正パラメータを記憶手段に記録するのが好ましい。
もしくは、前記補正手段が、前記パラメータ生成手段を有するのが好ましい。
さらに、前記補正手段が、プログラムが書き換え可能な論理デバイスによって構成されるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成を有する本発明の内視鏡装置によれば、画像補正を行なう補正手段と補正パラメータを記憶する記憶手段以外のデバイスや、信号線やコネクタ等を追加する必要なく、容易に、補正パラメータを内視鏡の記憶手段に記憶させて（書き込みして）、内視鏡において、感度ムラ補正や欠陥画素補正などの補正パラメータを用いる画像補正を行なうことができ、さらに、内視鏡の経時変化等が生じた場合にも、容易に、補正パラメータの更新を行なうことができる。
そのため、本発明によれば、内視鏡の大型化やコスト高を招くことなく、適正な補正パラメータによって画像補正を行なった画像を、内視鏡から、安定して出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の内視鏡装置の一例を概念的に示す図である。
【図２】（Ａ）は、内視鏡のスコープ部の構成を概念的に示すブロック図、（Ｂ）は、同ビデオコネクタの構成を概念的に示すブロック図である。
【図３】図１に示す内視鏡装置を構成を概念的に示すブロック図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の内視鏡装置の作用を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の内視鏡装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００１６】
図１に、本発明の内視鏡装置の一例を概念的に示す。
図１に示す内視鏡装置１０は、一例として、内視鏡１２と、内視鏡１２が撮影した画像の処理等を行なうプロセッサ装置１４と、内視鏡での撮影（観察）を行なうための照明光を供給する光源装置１６と、内視鏡が撮影した画像を表示する表示装置１８と、各種の指示等を入力するための入力装置２０とを有する。
図示例の内視鏡装置１０においては、一例として、プロセッサ装置１４が本発明における制御装置として作用し、また、パラメータ生成手段を有する。
【００１７】
図１に示すように、内視鏡１２は、通常の内視鏡と同様、挿入部２６と、操作部２８と、ユニバーサルコード３０と、コネクタ３２と、ビデオコネクタ３６とを有するものである。また、通常の内視鏡と同様、挿入部２６は、基端側の長尺な軟性部３８と、ＣＣＤセンサ４８等が配置される先端のスコープ部（内視鏡先端部）４２と、軟性部３８とスコープ部４２との間の湾曲部（アングル部）４０とを有し、さらに、操作部２８には、湾曲部４０を湾曲させる、操作ノブ２８ａ等が設けられる。
【００１８】
図２（Ａ）に、スコープ部４２の構成をブロック図で概念的に示す。
図２（Ａ）に示すように、スコープ部４２には、撮像レンズ４６、ＣＣＤセンサ（（固体）撮像素子）４８、照明用レンズ５０、および、光ガイド５２が配置される。
なお、図示は省略するが、スコープ部４２には、鉗子等の各種の処置具を挿通するための鉗子チャンネルおよび鉗子口、吸引、送気、送水等を行うための送気／送水チャンネルおよび送気／送水口等も設けられる。鉗子チャンネルは、湾曲部４０および軟性部３８を通って操作部２８に設けられる鉗子挿入口に連通し、送気／送水チャンネルは、湾曲部４０、軟性部３８、操作部２８、およびユニバーサルコード３０を通って、コネクタ３２の吸引手段、送気手段、送水手段との接続部に連通する。
【００１９】
光ガイド５２は、湾曲部４０、軟性部３８、操作部２８、およびユニバーサルコード３０を通って、光源装置１６に接続されるコネクタ３２まで挿通されている。
後述する光源装置１６が照射した照明光は、コネクタ３２から光ガイド５２に入射して、光ガイド５２によって伝搬されて、スコープ部４２において、光ガイド５２の先端部から照明用レンズ５０に入射して、照明用レンズ５０によって観察部位に照射される。
【００２０】
また、照明光が照射された観察部位の画像は、撮像レンズ４６によってＣＣＤセンサ４８の受光面に結像される。
ＣＣＤセンサ４８の出力信号は、信号線によって、スコープ部４２から湾曲部４０、軟性部３８、操作部２８、ユニバーサルコード３０、およびコネクタ３２を通ってビデオコネクタ３６（後述するＡＦＥ基板５６）に送られる。
【００２１】
内視鏡１２は、通常の観察時（診断時）には、ビデオコネクタ３６をプロセッサ装置１４の接続部１４ａに、コネクタ３２を光源装置１６の接続部１６ａに、それぞれ接続して、使用される。
なお、コネクタ３２には、通常の内視鏡と同様、さらに、観察部位の吸引や送気を行なう吸引手段や送気手段、観察部位に水を噴射するための吸水手段等が接続される。
【００２２】
図２（Ｂ）に、ビデオコネクタ３６の構成をブロック図で概念的に示す。
内視鏡１２のビデオコネクタ３６には、制御基板５４およびＡＦＥ（Analog Front End）基板５６が配置される。
制御基板５４は、内視鏡１２の制御を行なうものであり、内視鏡１２の制御を行なう制御部（ＣＰＵ）５８が配置される。また、ＡＦＥ基板５６には、画像補正部６０およびメモリ６２が配置される。
【００２３】
本発明の内視鏡装置１０では、内視鏡１２において、感度ムラ補正や欠陥画素補正などのＣＣＤセンサ４８の特性バラツキに関連する画像の補正を行なう。
画像補正部６０は、補正パラメータを用いて、これらの画像補正を行なうものであり、好ましくは、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)などの、プログラムが書き換え可能な論理デバイス(いわゆるProgrammable Logic Device)で構成される。
メモリ６２は、画像補正部６０で画像補正を行なうための、補正パラメータを記憶するものである。メモリ６２は、データの書き換えが可能なものであれば、ＥＥＰＲＯＭやＤＲＡＤ公知のメモリ（記憶手段）が、各種、利用可能である。また、メモリ６２は、揮発性でも不揮発性でもよいが、揮発性のメモリを用いる場合には、内視鏡を起動する毎に、後述する補正パラメータの生成および書き込みを行なう必要がある。
【００２４】
内視鏡１２において、画像補正部６０で施す画像補正には、特に限定はなく、各種の画像補正（画像処理）が例示される。
一例として、感度ムラ補正（感度バラツキ補正（ゲインムラ補正））、オフセット補正、欠陥画素補正、ホワイトバランス調整、色相彩度補正、および、ガンマ補正（階調補正）などの１以上が例示される。特に、感度ムラ補正およびオフセット補正は、好適に例示される。
画像補正部６０における各補正は、いずれも、予め生成してメモリ６２に記憶しておいた補正パラメータ等を用いて、画像データを処理する、公知の方法で行えばよい。例えば、感度ムラ補正であれば、各画素の画像データに、対応する感度ムラ補正パラメータを乗算すればよい。また、オフセット補正であれば、各画素の画像データから、対応するオフセット補正パラメータを減算すればよい。さらに、欠陥画素補正であれば、補正パラメータとして記憶されている欠陥画素に対して、周辺画素を用いた補完を行なえばよい。
さらに、実施する画像補正の種類によっては、必要に応じて、メモリ６２に、特殊光観察と白色光観察とで、それぞれに対応する補正パラメータを記憶しておき、画像補正部６０が、観察光に応じた補正パラメータを用いて、画像補正を行なうようにしてもよい。
【００２５】
メモリ６２に記憶される補正パラメータは、必要に応じて、任意のタイミングで更新してもよい（任意のタイミングで内視鏡１２の較正を行なってもよい）。内視鏡１２の較正は、公知の方法で行なえばよい。
また、後述するような、補正パラメータを生成してメモリ６２に書き込むためパーソナルコンピュータや専用の装置を用いて、工場出荷時などに、補正パラメータを生成して、内視鏡１２のメモリ５８等に供給／記憶してもよい。
あるいは、起動時、１日１回、１週間に１回等、所定の間隔で更新するようにしてもよい。
【００２６】
なお、図示は省略するが、ＡＦＥ基板５６には、画像補正部６０およびメモリ６２以外にも、相関二重サンプリング回路、アンプ、Ａ／Ｄ変換器等が配置されてもよい。
ＣＣＤセンサ４８の出力信号は、まず、相関二重サンプリング回路で処理されてノイズを除去され、アンプで増幅されて、Ａ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換された後に、画像補正部６０に供給される。
【００２７】
図示例の内視鏡装置１０においては、ビデオコネクタ３６がプロセッサ装置１４の接続部１４ａに接続されると、制御部５８はＲＳ２３２ＣなどのシリアルＩ／Ｆ（インターフェイス）５９によって、プロセッサ装置１４に接続される。
また、画像補正部６０には、外部の装置に画像を出力するための画像信号線（例えば、パラレルのバス）６０ａが接続されており、ビデオコネクタ３６がプロセッサ装置１４の接続部１４ａに接続されると、パラレルのＩ／Ｆによってプロセッサ装置１４と画像補正部６０とが接続される。
【００２８】
なお、図示例の装置は、内視鏡１２のビデオコネクタ３６に、制御基板５４およびＡＦＥ基板５６を有しているが、本発明は、これに限定はされない。
例えば、可能であれば、スコープ部４２に制御基板５４およびＡＦＥ基板５６の少なくとも一方を配置してもよい。また、光源装置１６と接続されるコネクタ３２に、制御基板５４およびＡＦＥ基板５６の少なくとも一方を配置してもよい。さらに、操作部２８に、制御基板５４およびＡＦＥ基板５６の少なくとも一方を配置してもよい。
【００２９】
内視鏡装置１０においては、前述のように、内視鏡１２は、通常の観察時（診断時）には、ビデオコネクタ３６をプロセッサ装置１４の接続部１４ａに、コネクタ３２を光源装置１６の接続部１６ａに、それぞれ接続して、使用される。
図３に、内視鏡装置１０の構成をブロック図で概念的に示す。
【００３０】
光源装置１６は、内視鏡１２による観察を行なうための照明光を照射する、公知の照明装置である。図３に示すように、図示例の光源装置１６は、通常観察を行なうための白色光発生部６３に加えて、狭帯域観察を行なうための狭帯域光発生部６４を有する。
なお、本発明において、光源装置１６は、この構成に限定はされず、白色光発生部６３のみを有するものであってもよく、狭帯域光発生部６４に変えて、あるいは狭帯域光発生部６４に加えて、赤外光を発生する赤外光発生部など、狭帯域光観察以外の特殊光観察を行なうための観察光の発生部を有してもよい。
【００３１】
白色光発生部６３が発生した白色光は光ガイド６３ａによって、他方、狭帯域光発生部６４が発生した狭帯域光は光ガイド６４ｂによって、共に、接続部１６ａに伝搬される。
両観察光は、共に、接続部１６ａに内視鏡１２のコネクタ３２が接続されることによって、接続部１６ａから、内視鏡１２の光ガイド５２に伝搬され、さらに光ガイド５２によってスコープ部４２まで伝搬されて、観察光レンズ５０から観察部位に照射される。
【００３２】
プロセッサ装置１４は、内視鏡１２が撮影した画像に所定の処理を施して、表示装置１８に表示させるものであり、画像処理部６８と、条件設定部７０と、制御部７４とを有して構成される。
ＣＣＤセンサ４８が撮影した画像（画像データ）は、ビデオコネクタ３６の画像補正部６０で画像補正を行なわれた後に、画像信号線６０ａによってプロセッサ装置１４に供給され、プロセッサ装置１４（画像処理部６８）において、各種の画像処理を施された後、表示装置１８に表示される。
なお、プロセッサ装置１４および光源装置１６は、図示した部位以外にも、記憶装置や電源装置など、公知の内視鏡装置のプロセッサ装置および光源装置が有する各種の部位を有してもよいのは、もちろんである。
【００３３】
制御部７４は、プロセッサ装置１４の制御、および、内視鏡装置１０の全体の制御を行なう部位である。
【００３４】
画像処理部６８は、内視鏡１２が撮影した画像に、入力装置２０によって入力された指示に応じた処理等、各種の画像処理を行なって、表示装置１８による表示用の画像（画像データ）とするものである。
なお、画像処理部６８で行なう画像処理には、特に限定はなく、ノイズ除去、輪郭強調（シャープネス処理）等の公知の画像処理が、各種、利用可能である。また、これらの画像処理は、いずれも、内視鏡装置で行なわれている公知の方法で行なえばよい。
【００３５】
条件設定部７０は、ビデオコネクタ３６の画像補正部６０で行なう画像補正に用いる補正パラメータ（画像補正条件）の生成や欠陥画素の検出、画像処理部６８における画像処理条件等を設定するものである。
なお、本発明において、画像処理部６８における画像処理条件の設定や、内視鏡１０の画像補正部６０における補正パラメータの生成、欠陥画素の検出等は、実施する処理に応じて、公知の方法で行なえばよい。
条件設定部７０が設定した、画像補正部６０での画像補正に用いる補正パラメータは、内視鏡１２の画像補正部６０に送られ、画像補正部６０によってメモリ６２に書き込まれる（更新される）。
【００３６】
以下、補正パラメータの生成およびメモリ６２への書き込みについて説明することにより、本発明の内視鏡装置１０について、より詳細に説明する。
【００３７】
補正パラメータを生成する際（内視鏡の較正を行なう際）には、まず、補正パラメータを生成するための補正用画像を作成する。
【００３８】
入力装置２０などによって、補正パラメータの生成指示（内視鏡１２の較正を行なう指示）が出されたら、制御手段７４が、表示装置１８に、補正用画像を作成するための撮影を行なう旨の指示を表示する。
補正用画像は、一例として、内視鏡１２によって、白色の被写体などの一様濃度の被写体等を撮影することで作成される。
補正用画像の作成のために内視鏡１２で撮影された画像は、条件設定部７０に供給され、後述する処理が行なわれる。なお、この際には、撮影された画像（画像データ）は、画像補正部６０では何の処理もされることなく、画像信号線６０ａによってプロセッサ装置１４に送られ、条件設定部７０に供給される。
【００３９】
なお、この補正用画像を作成するための撮影に先立ち、あるいは、後で、オフセット補正用の補正パラメータを生成するために、スコープ部４２を完全に遮光した状態で撮影を行い、この画像を条件設定部７０に供給して、オフセット補正パラメータ（offset）を生成してもよい。オフセット補正パラメータの生成は、公知の方法によれば良い。
【００４０】
ここで、補正用画像は、１画像（１フレーム）から作成してもよいが、適宜、設定された所定枚数（所定フレーム数）の画像を取り込み、条件設定部７２において加算平均することで補正用画像を作成するのが好ましい。
【００４１】
補正用画像を取得（作成）した条件設定部７２は、この補正用画像を解析して、内視鏡１２の画像補正部６０で画像補正を行なうための、補正パラメータを生成する。
補正パラメータの生成方法には、特に限定はなく、画像補正部６０が実施する画像補正に応じた、公知の方法で生成すればよい。
【００４２】
例えば、ホワイトバランス調整用の補正パラメータであれば、補正用画像において、例えば、Ｇ画像を基準にして、白色の画像が得られるようにＲ画像およびＢ画像を補正する（Ｇ画像に対して、ＲおよびＢ画像のバランスを取る）ための補正係数を、各画素画素に算出して、補正パラメータとすればよい。
感度ムラ補正用の補正パラメータであれば、任意の領域（全画素を含む）の平均値を算出して、補正用画像において、乗算することで、画素値が平均値と同じ値となるような補正係数を、各画素に算出して、補正パラメータとすればよい。
欠陥画素補正用の補正パラメータであれば、補正用画像の平均値を算出し、この平均値に対して、所定の閾値以上、値が異なる画素を欠陥画素として検出し、検出した欠陥画素の位置を、補正パラメータとすればよい。
また、オフセット補正（暗時補正）の補正パラメータであれば、スコープ部４２を遮光した状態で撮影した画像を、オフセット補正用の補正パラメータとすればよい。
【００４３】
条件設定部７０が補正パラメータを生成したら、補正パラメータを内視鏡１２に供給し、メモリ６２に書き込む（記憶させる）。
図示例の内視鏡装置１０において、この補正パラメータのメモリ６２への書き込みは、画像補正部６０を介して、図４（Ａ）に概念的に示されるように行なわれる。なお、図４において、実線は補正パラメータの流れを示し、破線は制御信号の流れを示す。
【００４４】
条件設定部７０が補正パラメータを作成したら、プロセッサ装置１４（制御部７４）は、内視鏡１２のビデオコネクタ３６（制御基板５４）に配置される制御部５８に、補正パラメータの書き込みの開始を指示する信号を出力する。
この信号を受けた制御部５８は、画像補正部６０に、プロセッサ装置１４から、補正パラメータを受け取る事を指示する信号を出す。画像補正部６０は、通常は、画像信号線６０ａから外部装置への画像出力のみを行なうが、この指示を受けた画像補正部６０は、自身を外部装置からのデータを受け取り可能な状態にすると共に、画像信号線６０ａのＩ／Ｆを、外部装置からのデータの転送が可能な状態にする。
【００４５】
画像補正部６０が補正パラメータを受け取り可能な状態になると、プロセッサ装置１４から、画像補正部６０に補正パラメータが転送される。
また、画像補正部６０は、送られた補正パラメータを、メモリ６２の所定の領域に書き込む。
【００４６】
画像補正部６０が、全ての補正パラメータをメモリ６２に書き込むと（補正パラメータの更新が終了すると）、内視鏡１２への補正パラメータの書き込み（あるいは較正）が終了する。
従って、内視鏡１２の画像補正部６０は、これ以降は、メモリ６２に書き込まれた補正パラメータを用いて、ＣＣＤセンサ４８が撮影した画像の補正を行なう。
【００４７】
以上の説明より明らかなように、本発明の内視鏡装置１０によれば、内視鏡が有するメモリ６２に、容易に、補正パラメータの書き込みを行なうことができるので、内視鏡１２で感度ムラ補正や欠陥画素補正等の、ＣＣＤセンサ４８の特性バラツキを補正する画像補正を行なった画像を出力することができ、しかも、画像補正を行なうための補正パラメータの更新すなわち内視鏡の較正も、必要に応じて、容易に行なうことができる。
さらに、内視鏡１２で画像補正を行なうのに必要な画像補正部６０（ＦＰＧＡ等）やメモリ６２以外に、新たなデバイスや信号線、コネクタ、Ｉ／Ｆ等を追加することなく、内視鏡が本来より有する接続を利用して、補正パラメータの記録や更新を行なう。そのため、内視鏡１２のコストアップや構成部位の大型化等も生じず、しかも、補正パラメータの記録や更新のために、内視鏡１２の内部を開放する必要もない。
【００４８】
また、上述の例は、パラレルのバスである画像信号線６０ａを利用して、プロセッサ装置１４から画像補正部６０を利用してメモリ６２に補正パラメータを書き込むので、高速に補正パラメータの書き込みを行なうことができる。
【００４９】
図３および図４（Ａ）に示される例は、画像補正部６０が外部に補正済の画像を出力するための画像信号線６０ａを利用して、プロセッサ装置１４からの補正パラメータの転送を行なったが、本発明は、これに限定はされない。
すなわち、本発明は、画像補正部６０を介してメモリ６２に補正パラメータを書き込む構成であれば、既存の信号線やＩ／Ｆを利用した各種の構成が利用可能である。
【００５０】
一例として、図４（Ｂ）に示すように、制御部５８とプロセッサ装置１４との通信に用いられるシリアルＩ／Ｆ５９を利用して、プロセッサ装置１４から補正パラメータを転送するようにしてもよい。
すなわち、先と同様にして、プロセッサ装置１４の条件設定部７０が補正パラメータを作成したら、プロセッサ装置１４は、制御部５８に、補正パラメータを転送を開始する指示を出して、シリアルＩ／Ｆ５９によって制御部５８に補正パラメータを転送する。
また、制御部５８は、受け取った補正パラメータを画像補正部６０に送る。画像補正部６０は、送られた補正パラメータを、先と同様に、メモリ６２の所定の領域に書き込む。
【００５１】
あるいは、図４（Ｃ）に示すように、シリアルＩ／Ｆ５９を、制御部５８ではなく、画像補正部６０に接続して、プロセッサ装置１４から補正パラメータを転送するようにしてもよい。この際には、制御部５８とプロセッサ装置１４との通信は、画像補正部６０を介して行なう。
本例では、先と同様にして、プロセッサ装置１４の条件設定部７０が補正パラメータを作成したら、プロセッサ装置１４は、画像補正部６０を介して、制御部５８に、補正パラメータを転送する旨の指示を出す。次いで、プロセッサ装置１４は、シリアルＩ／Ｆ５９によって、画像補正部６０に、補正パラメータを転送する。
画像補正部６０は、送られた補正パラメータを、先と同様に、メモリ６２の所定の領域に書き込む。
【００５２】
以上の例は、プロセッサ装置１４（制御装置）が、補正パラメータの生成を行なっているが、本発明は、これに限定はされず、画像補正部６０で補正パラメータを生成して、画像補正部６０が、自身が生成した補正パラメータをメモリ６２に書き込む構成も、利用可能である。
この際には、プロセッサ装置１４は、表示装置１８への表示や制御のみを行なう。
【００５３】
図４（Ｄ）に、その一例を示す。
入力装置２０等によって、補正パラメータの更新指示が出されたら、プロセッサ装置１４は、補正パラメータの更新を行なう指示を制御部５８に出す。また、制御部５８は、画像補正部６０に、補正パラメータの更新を行なう旨を指示する。
その上で、先と同様に、表示装置１８への補正用画像作成のための撮影指示の表示等が行なわれ、補正用画像を作成するための撮影が行なわれる。
撮影された画像は、画像補正部６０に送られる。画像補正部６０は、先と同様に、例えば撮影された画像の加算平均して補正用画像を作成する。次いで、画像補正部６０は、作成した補正用画像を解析して、同様に、補正パラメータを生成する。
補正パラメータを生成した画像補正部６０は、生成した補正パラメータを、先と同様に、メモリ６２の所定の領域に書き込む。
【００５４】
以上の例は、内視鏡１２が撮影した画像の処理等を行なうプロセッサ装置１４が、本発明の制御装置となっていたが、本発明は、これに限定はされない。
例えば、プロセッサ装置１４とは別のコンピュータ（ＰＣ）を、内視鏡１２のビデオコネクタ３６やコネクタ３２が接続可能な構成にして、この装置が、前述の各例におけるプロセッサ装置１４と同様の作用や処理を行なうようにしてもよい。また、プロセッサ装置１４と同様の作用や処理を行なう、本発明における補正パラメータの生成等を行なう専用の制御装置であってもよい。
【００５５】
以上、本発明の内視鏡装置について説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
内視鏡を利用する医療現場等で、好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 内視鏡装置
１２ 内視鏡
１４ プロセッサ装置
１６ 光源装置
１８ 表示装置
２０ 入力装置
２６ 挿入部
２８ 操作部
３０ ユニバーサルコード
３２ コネクタ
３６ ビデオコネクタ
３８ 軟性部
４０ 湾曲部
４２ スコープ部
４６ 撮像レンズ
４８ ＣＣＤセンサ
５０ 照明用レンズ
５２ 光ガイド
５４ 制御基板
５６ ＡＦＥ基板
５８ 制御部
５９ シリアルＩ／Ｆ
６０ 画像補正部
６０ａ 画像信号線
６２ メモリ
６３ 白色光発生部
６４ 狭帯域光発生部
６８ 画像処理部
７０ 条件設定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子によって画像を撮影する内視鏡と、この内視鏡に接続される制御装置と、前記撮像素子が撮影した画像を補正するための補正パラメータを生成するパラメータ生成手段とを有し、
前記内視鏡が、前記補正パラメータを用いて前記撮像素子が撮影した画像の補正を行なう補正手段、および、前記補正パラメータを記憶する記憶手段を有し、
前記制御装置による指示に応じて、前記パラメータ生成手段が補正パラメータを生成し、この生成した補正パラメータを、前記補正手段によって前記記憶手段に記録することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記制御装置が、前記パラメータ生成手段を有する請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記補正手段が補正した画像を内視鏡から外部装置に出力するための画像信号線が、前記制御装置に接続されており、
この画像信号線を用いて、前記制御装置から補正手段に補正パラメータを供給し、補正手段が、この補正パラメータを記憶手段に記録する請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記補正手段が、前記パラメータ生成手段を有する請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記補正手段が、プログラムが書き換え可能な論理デバイスによって構成される請求項１〜４のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項１】
撮像素子によって画像を撮影する内視鏡と、この内視鏡に接続される制御装置と、前記撮像素子が撮影した画像を補正するための補正パラメータを生成するパラメータ生成手段とを有し、
前記内視鏡が、前記補正パラメータを用いて前記撮像素子が撮影した画像の補正を行なう補正手段、および、前記補正パラメータを記憶する記憶手段を有し、
前記制御装置による指示に応じて、前記パラメータ生成手段が補正パラメータを生成し、この生成した補正パラメータを、前記補正手段によって前記記憶手段に記録することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記制御装置が、前記パラメータ生成手段を有する請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記補正手段が補正した画像を内視鏡から外部装置に出力するための画像信号線が、前記制御装置に接続されており、
この画像信号線を用いて、前記制御装置から補正手段に補正パラメータを供給し、補正手段が、この補正パラメータを記憶手段に記録する請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記補正手段が、前記パラメータ生成手段を有する請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記補正手段が、プログラムが書き換え可能な論理デバイスによって構成される請求項１〜４のいずれかに記載の内視鏡装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−８５７１５（Ｐ２０１２−８５７１５Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３３３５４（Ｐ２０１０−２３３３５４）
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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